受彎構(gòu)件的截面形式與構(gòu)造

1、青海大學(xué)青海大學(xué)結(jié)構(gòu)設(shè)計原理結(jié)構(gòu)設(shè)計原理結(jié)構(gòu)設(shè)計原理結(jié)構(gòu)設(shè)計原理張 萌 潔青海大學(xué)土木工程學(xué)院教授班級：交通2011(1、2)青海大學(xué)青海大學(xué)結(jié)構(gòu)設(shè)計原理結(jié)構(gòu)設(shè)計原理3 受彎構(gòu)件正截面承載力計算重點：重點： 3.1 受彎構(gòu)件的截面形式與構(gòu)造3.2 受彎構(gòu)件正截面受力全過程和破壞形態(tài)3.3 受彎構(gòu)件正截面承載力計算原則3.4 單筋矩形截面受彎構(gòu)件3.5 雙筋矩形截面受彎構(gòu)件3.6 T形截面受彎構(gòu)件青海大學(xué)青海大學(xué)結(jié)構(gòu)設(shè)計原理結(jié)構(gòu)設(shè)計原理3.1 受彎構(gòu)件的截面形式與構(gòu)造基本概念：基本概念：鋼筋混凝土梁和板是典型的受彎構(gòu)件，在橋梁工程中應(yīng)用很廣泛，例如：中小跨經(jīng)梁或板式橋上部結(jié)構(gòu)中承重的梁和板、人行

2、道板、行車道板等均為受彎構(gòu)件。受彎構(gòu)件主要是指梁與板。與構(gòu)件軸線相垂直的截面稱為正截面；與構(gòu)件軸線斜交的截面稱為斜截面。 青海大學(xué)青海大學(xué)結(jié)構(gòu)設(shè)計原理結(jié)構(gòu)設(shè)計原理3.1 受彎構(gòu)件的截面形式與構(gòu)造受彎構(gòu)件正截面承載力計算就是根據(jù)受彎構(gòu)件所承受的彎矩組合設(shè)計值Md來對來對構(gòu)件進(jìn)行設(shè)計，包括確定截面尺寸、材料強(qiáng)度、鋼筋的布置及數(shù)量。重點：重點：3.1.1 截面形式和尺寸3.1.2 受彎構(gòu)件的鋼筋構(gòu)造青海大學(xué)青海大學(xué)結(jié)構(gòu)設(shè)計原理結(jié)構(gòu)設(shè)計原理3.1.1 截面形式和尺寸結(jié)構(gòu)中常用的梁、板是典型的受彎構(gòu)件。僅在截面的受拉區(qū)配置受力鋼筋的鋼筋混凝土構(gòu)件稱為單筋受彎構(gòu)件；在受拉區(qū)及受壓區(qū)均配置受力鋼筋的鋼筋混凝

3、土構(gòu)件稱為雙筋受彎構(gòu)件。 青海大學(xué)青海大學(xué)結(jié)構(gòu)設(shè)計原理結(jié)構(gòu)設(shè)計原理截截面面形形式式和和鋼鋼筋筋布布置置青海大學(xué)青海大學(xué)結(jié)構(gòu)設(shè)計原理結(jié)構(gòu)設(shè)計原理工程實例青海大學(xué)青海大學(xué)結(jié)構(gòu)設(shè)計原理結(jié)構(gòu)設(shè)計原理板的截面尺寸與構(gòu)造：板的截面尺寸與構(gòu)造：分為整體現(xiàn)澆板和預(yù)制板板寬：板寬：現(xiàn)澆單向板為矩形截面，寬度b取單位寬度（b=1000mm）；預(yù)制板寬度，一般控制在b=11.5m。板厚：板厚：h由其控制截面上的最大彎矩和板的剛度要求確定公路橋規(guī)規(guī)定了各種板的最小厚度：空心板橋的頂板和底板厚度，均不應(yīng)小于80mm。人行道板的厚度，就地澆筑的混凝土板不應(yīng)小于80mm，預(yù)制混凝土板不應(yīng)小于60mm。青海大學(xué)青海大學(xué)結(jié)構(gòu)設(shè)

4、計原理結(jié)構(gòu)設(shè)計原理梁的截面尺寸與構(gòu)造要求：梁的截面尺寸與構(gòu)造要求：分為現(xiàn)澆梁和預(yù)制梁梁的截面尺寸先根據(jù)梁的跨度和荷載、工程經(jīng)驗初步確定，然后通過計算確定。尺寸選用原則：尺寸選用原則：（1）鋼筋混凝土現(xiàn)澆矩形截面梁，梁寬一般采用120mm、150mm、180mm、200mm、220mm、250mm等尺寸，其后梁高h(yuǎn)800mm時可按50mm一級增加，梁高h(yuǎn)800mm時可按100mm一級增加。整體現(xiàn)澆矩形截面梁的高寬比h/b一般取2.02.5矩形梁的高度一般可取梁跨度（即高跨比）的1/101/18青海大學(xué)青海大學(xué)結(jié)構(gòu)設(shè)計原理結(jié)構(gòu)設(shè)計原理梁的截面尺寸與構(gòu)造要求：梁的截面尺寸與構(gòu)造要求：（2）T形截面梁

5、的高寬比h/b一般取2.54.0（此處b為肋寬）。T形截面梁的高跨比（高度與跨徑之比）一般為h/L=1/111/16。 T形截面梁翼緣懸臂端的厚度不應(yīng)小于100mm；翼緣根部厚度不應(yīng)小于梁高的1/10，當(dāng)該處設(shè)有承托時，承托的加厚部分可計算在內(nèi)。 青海大學(xué)青海大學(xué)結(jié)構(gòu)設(shè)計原理結(jié)構(gòu)設(shè)計原理3.1.2 受彎構(gòu)件的鋼筋構(gòu)造鋼筋混凝土梁（板）正截面受彎矩作用時，中和軸以上受壓，中和軸以下受拉。青海大學(xué)青海大學(xué)結(jié)構(gòu)設(shè)計原理結(jié)構(gòu)設(shè)計原理基本概念基本概念3.1.2 受彎構(gòu)件的鋼筋構(gòu)造1、配筋率：、配筋率： 構(gòu)件的配置鋼筋的多少通常用的截面配筋率表示，截面配筋率是指縱向受力鋼筋截面面積與混凝土截面有效面積的的

6、比值（用百分比表示）。0bhAs青海大學(xué)青海大學(xué)結(jié)構(gòu)設(shè)計原理結(jié)構(gòu)設(shè)計原理基本概念基本概念3.1.2 受彎構(gòu)件的鋼筋構(gòu)造1、鋼筋混凝土保護(hù)層（、鋼筋混凝土保護(hù)層（c）：）：指的是鋼筋邊緣至構(gòu)件截面表面間最短距離。作用：作用：為了保護(hù)鋼筋不直接受到大氣的侵蝕和其他環(huán)境因素的作用，同時，也使得鋼筋和混凝土之間保證有良好的粘結(jié)，其厚度根據(jù)構(gòu)件及其所處環(huán)境條件確定（見書后附表18）。 青海大學(xué)青海大學(xué)結(jié)構(gòu)設(shè)計原理結(jié)構(gòu)設(shè)計原理1、板的鋼筋、板的鋼筋研究對象：現(xiàn)澆整體式橋面板、現(xiàn)澆或預(yù)制的人行道板或肋板式橋的橋面板。肋板式的橋面板可分為周邊支承板和懸臂板。3.1.2.1 受彎構(gòu)件的鋼筋構(gòu)造板的鋼筋青海大學(xué)青

7、海大學(xué)結(jié)構(gòu)設(shè)計原理結(jié)構(gòu)設(shè)計原理1、板的鋼筋、板的鋼筋單向板單向板/雙向板雙向板對于周邊支承的橋面板，當(dāng)長短邊之比大于或等于2時，受力以短邊方向為主，稱為單向板；反之稱為雙向板3.1.2 受彎構(gòu)件的鋼筋構(gòu)造板的鋼筋青海大學(xué)青海大學(xué)結(jié)構(gòu)設(shè)計原理結(jié)構(gòu)設(shè)計原理1、板的鋼筋、板的鋼筋行車道板內(nèi)主鋼筋直徑不宜小于10mm。人行道板內(nèi)的主鋼筋直徑不宜小于8mm。板內(nèi)主鋼筋間距不應(yīng)大于200mm 行車道板內(nèi)主鋼筋可在沿板高中心縱軸線的1/41/6計算跨徑處按3045彎起。通過支點的不彎起的主鋼筋，每米板寬內(nèi)不少于三根，并不少于主鋼筋筋截面面積的1/4。青海大學(xué)青海大學(xué)結(jié)構(gòu)設(shè)計原理結(jié)構(gòu)設(shè)計原理1、板的鋼筋、板的

8、鋼筋主鋼筋：主鋼筋：行車道板內(nèi)主鋼筋直徑不宜小于10mm。人行道板內(nèi)的主鋼筋直徑不宜小于8mm。板內(nèi)主鋼筋間距不應(yīng)大于200mm 行車道板內(nèi)主鋼筋可在沿板高中心縱軸線的1/41/6計算跨徑處按3045彎起。通過支點的不彎起的主鋼筋，每米板寬內(nèi)不少于三根，并不少于主鋼筋筋截面面積的1/4。青海大學(xué)青海大學(xué)結(jié)構(gòu)設(shè)計原理結(jié)構(gòu)設(shè)計原理1、板的鋼筋、板的鋼筋分布鋼筋：分布鋼筋：行車道板內(nèi)應(yīng)設(shè)置垂直主鋼筋的分布鋼筋。分布鋼筋設(shè)在主鋼筋的內(nèi)側(cè)，其直徑不應(yīng)小于8mm，間距不應(yīng)大于200mm，截面面積不宜小于設(shè)置分布鋼筋的板的截面面積的0.1%。在主鋼筋的彎折處，應(yīng)布置分布鋼筋。人行道板內(nèi)分布鋼筋直徑不應(yīng)小于6

9、mm，其間距不應(yīng)大于200mm。雙向板兩個方向同時承受彎矩，兩個方向均應(yīng)設(shè)置主鋼筋青海大學(xué)青海大學(xué)結(jié)構(gòu)設(shè)計原理結(jié)構(gòu)設(shè)計原理1、梁的鋼筋、梁的鋼筋梁內(nèi)鋼筋骨架的形成，一般由綁扎和焊接兩種形式。綁扎鋼筋如下圖示，梁內(nèi)鋼筋一般有縱向受力鋼筋、彎起鋼筋、箍筋及架立鋼筋組成。3.1.2 受彎構(gòu)件的鋼筋構(gòu)造梁的鋼筋青海大學(xué)青海大學(xué)結(jié)構(gòu)設(shè)計原理結(jié)構(gòu)設(shè)計原理1、梁的鋼筋、梁的鋼筋焊接鋼筋3.1.2 受彎構(gòu)件的鋼筋構(gòu)造梁的鋼筋青海大學(xué)青海大學(xué)結(jié)構(gòu)設(shè)計原理結(jié)構(gòu)設(shè)計原理2、梁的鋼筋、梁的鋼筋主筋：直徑為1432mm，最大不超過40mm。因為鋼筋過粗不僅焊接、彎折困難，而且對抗裂不利。當(dāng)采用兩種不同直徑的鋼筋時直徑相

10、差至少2mm以上，以便于在施工中識別。保護(hù)層厚度：當(dāng)受力筋保護(hù)層的厚度大于50mm時，應(yīng)在保護(hù)層內(nèi)設(shè)置直徑不大于6mm，間距不大于100mm的鋼筋網(wǎng)。鋼筋層數(shù)：綁扎鋼筋，層數(shù)不宜多于34層。焊接鋼筋，層數(shù)一般不超過6層，以充分發(fā)揮鋼筋的強(qiáng)度。布筋的原則為由下至上，下粗上細(xì)，左右對稱布置。 3.1.2 受彎構(gòu)件的鋼筋構(gòu)造梁的鋼筋青海大學(xué)青海大學(xué)結(jié)構(gòu)設(shè)計原理結(jié)構(gòu)設(shè)計原理2、梁的鋼筋、梁的鋼筋鋼筋與鋼筋間的凈距：對于綁扎鋼筋，當(dāng)受力筋為三層及以下時，不小于30mm，同時不小于鋼筋直徑。若受力筋為三層以上時應(yīng)不小于40mm及1.25倍的鋼筋直徑。青海大學(xué)青海大學(xué)結(jié)構(gòu)設(shè)計原理結(jié)構(gòu)設(shè)計原理2、梁的鋼筋、梁的鋼筋鋼筋與鋼筋間的凈距：焊接鋼筋，水平方向的凈距同樣應(yīng)不小于40mm及1.25倍的鋼筋直徑。青海大學(xué)青海大學(xué)結(jié)構(gòu)設(shè)計原理結(jié)構(gòu)設(shè)計原理2、梁的鋼筋、梁的鋼筋構(gòu)造鋼筋：構(gòu)造鋼筋：包括架立鋼筋和水平縱向鋼筋架立鋼筋：架立鋼筋：作用：為固定箍筋并與受力鋼筋連成鋼筋骨架，直徑：架立筋的直徑一般為1014mm。對于焊接鋼筋骨架，一般受力鋼筋均較大，架立鋼筋也稍大些，通常取1625mm。水平縱向鋼筋：水平縱向鋼筋：作用：在梁側(cè)面發(fā)生混凝土裂縫后，可以減小混凝土裂縫寬度